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MEDIDAS ELÉTRICAS Capítulo 4
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MEDIDAS DE CORRENTE E TENSÃO

[MEDIÇÃO DE CORRENTE]
AMPERÍMETRO
O amperímetro tem como finalidade medir a corrente
elétrica, contínua ou alternada.

Devem ser ligados em série com o circuito que se quer medir

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A medida de corrente será ideal se o amperímetro não
possuir resistência interna, pois somente assim as
correntes e tensões do circuito não são alteradas.

Alguns equipamentos permitem a leituras em várias
escalas. Emprega-se o galvanômetro de quadro móvel e
resistores shunt selecionáveis.

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Em corrente alternada, não é necessário preocupar-se com a
polaridade do amperímetro.

Já em corrente contínua, é necessário ater-se nesta questão se o
amperímetro for de bobina móvel.

A corrente deve entrar pelo pólo positivo e sair necessariamente
pelo pólo negativo.

Amperímetros Bobina móvel Digital Amperímetro de
em painel zero central.

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AUMENTO DA FAIXA DE MEDIÇÃO COM UMA
RESISTÊNCIA EM PARALELO COM O AMPERÍMETRO

Com o auxílio de um resistor, conhecido como shunt ou
derivador, é possível obter leituras superiores ao fundo
de escala.

Desta forma, o excesso de
corrente passará por esta
resistência, e somente uma parte
passará pelo amperímetro.
Ri
RS 
n 1

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EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO
Qual deve ser o valor de uma resistência shunt para
ampliar o fundo de escala de um amperímetro, cuja
resistência interna é de 1,8 Ω, de 1 A para 10 A.

Solução

Deseja-se aumentar o fundo de escala em 10 vezes.
Então:

Ri 18
,
RS    0,2
n 1 10  1

Então a resistência shunt deve ser: RS  0,2

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SHUNT RESISTIVO
É empregado para medições de correntes elevadas.

Consiste em uma resistência calibrada, conectada em
série com o circuito.

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Desta forma, pela lei de Ohm, quando a corrente a ser
medida passa pelo Shunt Resistivo, resulta uma tensão
em seus terminais.

Esta tensão, na ordem de mV, é proporcional a corrente e
pode ser medida com um milivoltímetro.

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Qual a corrente em circuito, se nos terminais de um shunt
resistivo de 100A/30mV obteve-se 10mv medidos com um
milivoltímetro?

Solução

Basta aplicar uma regra de três:
I 100

10 30
Então, a corrente é:
I  33.33 A

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TRANSFORMADORES DE CORRENTE (TC)

Uma solução para medir correntes alternadas elevadas é
usar um transformador especial.

O primário do TC é ligado ao circuito que se quer medir, e
o secundário alimenta as bobinas dos aparelhos de
medição.

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SENSOR DE CORRENTE POR EFEITO HALL
São dispositivos semicondutores que geram um sinal de
corrente quando são inseridos em um campo magnético
e uma tensão é aplicada a eles.

É possível medir a corrente (AC ou DC) que circula por um
condutor, pois esta produz um campo magnético.

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AMPERÍMETRO ALICATE
Em certas medições não é possível abrir o circuito para
realizar a medição, sem que aja seu desligamento.
Nestes casos, usa-se o amperímetro alicate, que é um TC
em forma de garra para enlaçar o condutor (primário). O
secundário é ligado a um amperímetro interno, cuja
indicação é proporcional.

Analógico Digital

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Note que no amperímetro alicate, o condutor abraçado deve
ficar o mais centralizado possível dentro das garras.

Além disso, o núcleo deve abraçar apenas os condutores da
fase cuja corrente se quer medir.
Aplicação correta

Aplicações incorretas do amperímetro alicate.

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Um segundo tipo de amperímetro alicate é aquele que
emprega um sensor com base no efeito Hall.

Permite a medição de corrente tanto contínua, quanto
alternada

PINÇAS AMPERIMÉTRICAS
Idéia básica e o princípio de funcionamento são os
mesmos dos amperímetros alicates correspondentes.

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Ao invés de incorporar um amperímetro conectado internamente,
as pinças amperimétricas disponibilizam uma saída em tensão
(proporcional ao valor da corrente) que pode ser ligada a um
voltímetro ou a um osciloscópio.

Pinça eletromagnéticas
tradicionais
Pinças com sensor Hall.

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[MEDIÇÃO DE TENSÃO]
VOLTÍMETRO
O voltímetro tem como finalidade medir a diferença de
potencial entre dois pontos quaisquer de um circuito.

Tanto em corrente contínua, quanto em
corrente alternada, ele deve ser ligado
sempre em paralelo com o circuito,
entre dois pontos nos quais se quer
medir a diferença de potencial.

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A medida ideal será se o instrumento tiver resistência
infinita. Desta forma, não há alteração no circuito a ser
medido.

O voltímetro comum utiliza um galvanômetro de quadro
móvel, posto em série com resistências multiplicadoras,
permitindo a variação da escala de tensão.

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Voltímetro de bancada
de bobina móvel

Voltímetro de
zero central

Em corrente alternada, não é necessário preocupar-se
com a polaridade.

Em corrente contínua, é necessário verificar os pólos
para que não haja inversão de leitura e deslocamento do
ponteiro abaixo do zero.

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Para aplicações industriais, geralmente
são instalados em painéis:

Voltímetro digital

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AUMENTO DE FAIXA DE MEDIÇÃO COM RESISTÊNCIA
EM SÉRIE COM O VOLTÍMETRO

Com o auxílio de um resistor inserido em série com o
voltímetro é possível obter-se leituras acima do fundo de
escala do instrumento.

Rs  (n  1)  Rv

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Qual deve ser o valor de uma resistência série para
ampliar o fundo de escala de voltímetro, cuja resistência
interna é 2000 Ω, de 12 V para 60 V?

Solução

Deseja-se aumentar o fundo de escala em 60/12 = 5
vezes. Portanto:
Rs  (n  1)  R  (5  1)  2000  8000

Assim, a resistência série que deve ser inserida em série
com o circuito é Rs  8000 

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TRANSFORMADORES DE POTENCIAL (TP)

É uma solução para medir-se valores de tensões
alternadas mais elevados.

O circuito primário é inserido entre os terminais da rede
de alimentação que deseja-se medir. O secundário
alimenta as bobinas dos aparelhos para este fim.

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SENSOR DE TENSÃO POR EFEITO HALL

É possível, também, aplicar sensores de tensão por efeito
Hall, que podem medir tanto em corrente contínua,
quanto em alternada.

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